城市森林碳儲(chǔ)量與碳匯量評(píng)估技術(shù)規(guī)范

3城市森林碳儲(chǔ)量與碳匯量評(píng)估技術(shù)規(guī)范本文件規(guī)定了城市森林碳儲(chǔ)量與碳匯量評(píng)估的總體原則、評(píng)估流程和方法、質(zhì)量控制和管理方法。2規(guī)范性引用文件下列文件中的內(nèi)容通過(guò)文中的規(guī)范性引用而構(gòu)成本文件必不可少的條款。其中，注日期的引用文件，僅該日期對(duì)應(yīng)的版本適用于本文件；不注日期的引用文件，其最新版本（包括所有的修改單）適用于本文件。GB/T26424森林資源規(guī)劃設(shè)計(jì)調(diào)查技術(shù)規(guī)程GB/T33696陸-氣和海-氣通量觀測(cè)規(guī)范GB/T38590森林資源連續(xù)清查技術(shù)規(guī)程HJ1166全國(guó)生態(tài)狀況調(diào)查評(píng)估技術(shù)規(guī)范——生態(tài)系統(tǒng)遙感解譯與野外核查L(zhǎng)Y/T2259立木生物量建模樣本采集技術(shù)規(guī)程3術(shù)語(yǔ)和定義下列術(shù)語(yǔ)和定義適用于本文件。3.1城市森林urbanforest城區(qū)及其周邊所有森林、樹(shù)木及其相關(guān)植被的綜合。[來(lái)源：GB/T37342—2019，3.3.2]3.2城市森林碳匯urbanforestcarbonsink城市森林（3.1）植物群落通過(guò)光合作用吸收大氣中的二氧化碳將其固定在植被和土壤中的所有過(guò)程、活動(dòng)或機(jī)制。[來(lái)源：LY/T3253—2021，3.2.2，有修改]3.3森林碳匯量遙感調(diào)查remotesensingusedinforestcarbonsink利用光學(xué)的、電子學(xué)的和電子光學(xué)的遙感儀器，從高空或遠(yuǎn)距離處，接收森林反射的電磁波信息加工處理為能識(shí)別的圖像，用來(lái)觀測(cè)研究森林吸收二氧化碳。[來(lái)源：LY/T2265—2014，2.1.7]3.4碳儲(chǔ)量carbonstock一個(gè)庫(kù)中碳的數(shù)量。[來(lái)源：LY/T3253—2021，3.2.33]3.5碳匯量carbonsequestration碳庫(kù)中的碳儲(chǔ)量（3.4）由于碳增加與碳損失之間的差別而發(fā)生的變化量。[來(lái)源：LY/T3253—2021，3.2.34，有修改]43.6齡組agegroup林分或小班根據(jù)主伐年齡齡級(jí)的不同，劃分的年齡組別。[來(lái)源：DB32/T2168—2012，3.18，有修改]3.7優(yōu)勢(shì)樹(shù)種dominantspecies純林的樹(shù)種或混交林中樹(shù)種組成系數(shù)最大的樹(shù)種。[來(lái)源：DB32/T2168—2012，3.19，有修改]3.8每木調(diào)查completeenumeration對(duì)全林分或標(biāo)準(zhǔn)地內(nèi)的林木進(jìn)行逐株調(diào)查測(cè)量，測(cè)定樹(shù)木的胸徑、樹(shù)高，并記載樹(shù)種、年齡和林層，并對(duì)每株樹(shù)木按徑階進(jìn)行記載和統(tǒng)計(jì)的工作。[來(lái)源：DB32/T2168—2012，3.32，有修改]3.9激光雷達(dá)碳匯監(jiān)測(cè)lidarcarbonmonitoring通過(guò)發(fā)射激光束并接收回波以獲取目標(biāo)三維信息，掃描獲得森林點(diǎn)云數(shù)據(jù)，進(jìn)一步結(jié)合森林生物量模型計(jì)算森林碳匯的方法（3.2）。3.10渦度相關(guān)法eddycovariance基于湍流交換的空氣動(dòng)力學(xué)原理，通過(guò)測(cè)定和計(jì)算一定高度上湍流運(yùn)動(dòng)所產(chǎn)生二氧化碳量的脈動(dòng)和垂直風(fēng)速脈動(dòng)的協(xié)方差求算湍流通量的方法。[來(lái)源：GB/T33027—2016，3.2，有修改]4縮略語(yǔ)下列縮略語(yǔ)適用于本文件。BEF：生物量擴(kuò)展系數(shù)（BiomassExpansionFactor）CGCS2000：中國(guó)2000國(guó)家大地坐標(biāo)系（ChinaGeodeticCoordinateSystem2000）GIS：地理信息系統(tǒng)（GeographicInformationSystem）GNSS：全球?qū)Ш叫l(wèi)星系統(tǒng)（GlobalNavigationSatelliteSystem）IPCC：聯(lián)合國(guó)政府間氣候變化專門委員會(huì)（IntergovernmentalPanelonClimateChange）5總體原則5.1客觀性城市森林碳儲(chǔ)量與碳匯量評(píng)估遵循以下客觀性原則：——評(píng)估所用數(shù)據(jù)來(lái)源于國(guó)家或行業(yè)主管部門公開(kāi)發(fā)布的數(shù)據(jù)；——按照行業(yè)規(guī)范的數(shù)據(jù)質(zhì)量控制和標(biāo)準(zhǔn)處理方法處理數(shù)據(jù)；——評(píng)估模型具有權(quán)威性，并經(jīng)大量觀測(cè)調(diào)查數(shù)據(jù)校準(zhǔn)和驗(yàn)證。5.2連續(xù)性受氣候變化、土地利用變化、人為干擾等因素的影響，區(qū)域森林碳匯量的年際間波動(dòng)較大，宜進(jìn)行動(dòng)態(tài)評(píng)估。5.3一致性5城市森林碳儲(chǔ)量與碳匯量評(píng)估遵循以下一致性原則：——在不同時(shí)間對(duì)同一評(píng)估單元再次或多次評(píng)估時(shí)，宜采用相同評(píng)估方法、參數(shù)和數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)；——基于所有下一級(jí)行政單元（空間范圍）的區(qū)域森林碳匯量評(píng)估方法、參數(shù)和數(shù)據(jù)來(lái)源與處理方法與基于上一級(jí)行政單元（空間范圍）的碳匯量評(píng)估方法、參數(shù)和數(shù)據(jù)來(lái)源與處理方法相同；——不同區(qū)域相同植被功能型的參數(shù)取值保持一致。5.4真實(shí)性評(píng)估數(shù)據(jù)和評(píng)估技術(shù)方法公開(kāi)透明，評(píng)估結(jié)果可驗(yàn)證、可核實(shí)、可報(bào)告。6評(píng)估流程與方法6.1調(diào)查體系構(gòu)建6.1.1整體架構(gòu)城市森林碳儲(chǔ)量與碳匯量評(píng)估采用“多尺度、多方法、多數(shù)據(jù)”碳匯調(diào)查體系，由地面調(diào)查、無(wú)人機(jī)航拍和遙感調(diào)查三部分構(gòu)成。地面調(diào)查包括固定樣地和碳通量塔，固定樣地通過(guò)每木調(diào)查和激光雷達(dá)方法測(cè)量森林生物量情況，無(wú)人機(jī)航拍基于無(wú)人機(jī)激光雷達(dá)掃描獲取森林生物量情況，遙感調(diào)查利用遙感影像獲取全市森林碳匯信息，反演相關(guān)遙感特征參數(shù)。調(diào)查體系示意見(jiàn)圖1。圖1“多尺度、多方法、多數(shù)據(jù)”碳匯監(jiān)測(cè)體系示意圖6.1.2資料收集資料收集包括但不限于國(guó)土調(diào)查年度更新矢量數(shù)據(jù)、林草濕調(diào)查監(jiān)測(cè)矢量數(shù)據(jù)、其他有關(guān)專項(xiàng)調(diào)查矢量數(shù)據(jù)，以及調(diào)查范圍內(nèi)的土地利用現(xiàn)狀圖、高清影像、森林分布圖、地形圖、水系圖和道路交通圖等圖像數(shù)據(jù)。6.1.3森林碳匯量地面調(diào)查6.1.3.1調(diào)查對(duì)象6城市森林碳匯量調(diào)查對(duì)象包括城市行政區(qū)域范圍內(nèi)的森林、疏林、散生木和四旁樹(shù)。其中，森林碳匯量應(yīng)調(diào)查地上生物量、地下生物量、枯落物、枯死木、土壤等五個(gè)碳庫(kù)；疏林、散生木和四旁樹(shù)碳匯量應(yīng)調(diào)查地上生物量、地下生物量?jī)蓚€(gè)碳庫(kù)。6.1.3.2抽樣要求采取隨機(jī)取點(diǎn)，系統(tǒng)抽樣的方法進(jìn)行抽樣，確定所需要的固定樣地?cái)?shù)量?；谏仲Y源連續(xù)清查的地類、優(yōu)勢(shì)樹(shù)種、林齡、面積等因素確定森林類型，在某種類型抽取三個(gè)樣地以上。若現(xiàn)有森林資源連續(xù)清查樣地不能完全滿足條件，可根據(jù)需要增設(shè)代表性樣地。散生木、四旁樹(shù)的抽樣，基于ArcGIS漁網(wǎng)功能，網(wǎng)格大小按照能覆蓋散生木、四旁樹(shù)小班的最小面積制定，疊加分析森林資源一張圖小班數(shù)據(jù)庫(kù)，進(jìn)一步統(tǒng)計(jì)區(qū)域內(nèi)（行政區(qū)或街道）散生木、四旁樹(shù)網(wǎng)格化指標(biāo)數(shù)據(jù)密度（網(wǎng)格化指標(biāo)是蓄積量或株數(shù)等合成區(qū)域權(quán)重，按照區(qū)域權(quán)重分解全市總體抽樣，權(quán)重高的區(qū)域，隨機(jī)抽取15%～20%的單元進(jìn)行調(diào)查，權(quán)重低的區(qū)域，隨機(jī)抽取10%～15%的單元進(jìn)行調(diào)查。注：ArcGIS：英文全稱為ArchitectureGeographicInformationSystem，它是由美國(guó)公司Esri（EnvironmentalSystemsResearchInstitute）開(kāi)6.1.3.3抽樣原則城市森林碳匯樣地抽樣遵循以下原則：——代表性。樣地能反映調(diào)查區(qū)域的實(shí)際情況，涵蓋森林生態(tài)系統(tǒng)的主要信息；——穩(wěn)定性。樣地一經(jīng)布設(shè)，不應(yīng)變更；——安全性。在生態(tài)系統(tǒng)類型一致的平地或相對(duì)均勻的緩坡坡面進(jìn)行布設(shè)，地形不宜過(guò)于陡峭，確保監(jiān)測(cè)人員安全作業(yè)。6.1.3.4樣地預(yù)選方法按以下步驟進(jìn)行樣地預(yù)選工作：a)根據(jù)最近一期森林資源小班圖層，按照地類、優(yōu)勢(shì)樹(shù)種、林齡組分布狀況，依據(jù)6.1.3.3所述抽樣原則，每種類型布設(shè)3～5個(gè)樣地，得到預(yù)設(shè)樣地分布圖。樣地最小間距大于500m，樣地離小班邊界不小于20m；b)輸出預(yù)設(shè)樣地分布點(diǎn)數(shù)據(jù)，可采用shapefile或KML文件格式。言（ExtensibleMarkupLanguage，XML）的文件6.1.3.5樣地定位根據(jù)樣地位置記錄描述，采用GNSS導(dǎo)航、引線定位和向?qū)返确椒ㄟM(jìn)行樣地復(fù)位和定位，采集樣地西南角點(diǎn)(或中心點(diǎn))CGCS2000坐標(biāo)值。6.1.3.6樣方（帶、線）調(diào)查樣方（帶、線）調(diào)查方法按附錄A執(zhí)行。6.1.4森林碳匯量渦度調(diào)查森林碳匯量渦度調(diào)查按GB/T33696規(guī)定執(zhí)行。6.1.5森林碳匯量遙感調(diào)查森林碳匯量遙感調(diào)查通過(guò)衛(wèi)星遙感監(jiān)測(cè)定期獲取不同分辨率影像數(shù)據(jù)，對(duì)獲取的影像數(shù)據(jù)進(jìn)行輻射校正、幾何精校正、圖像融合等一系列處理，詳細(xì)步驟按HJ1166執(zhí)行。森林碳匯量遙感調(diào)查的基本原則、評(píng)估流程、評(píng)估方法、數(shù)據(jù)收集和處理可參考T/CMSA0027。森林碳匯量遙感調(diào)查是通過(guò)預(yù)處理后的遙感影像計(jì)算植被凈初級(jí)生產(chǎn)力，計(jì)算見(jiàn)公式（1）和公式（2）。NEP=NPP-Rh…………………（1）式中：7NEP——凈生態(tài)系統(tǒng)生產(chǎn)力，單位為克碳每平方米每年（gCm-2yr-1NPP——凈初級(jí)生產(chǎn)力，單位為克碳每平方米每年（gCm-2yr-1計(jì)算見(jiàn)公式（2Rh——土壤異養(yǎng)呼吸，單位為克碳每平方米每年（gCm-2yr-1）。NPP=GPP-Ra…………………（2）式中：NPP——凈初級(jí)生產(chǎn)力，單位為克碳每平方米每年（gCm-2yr-1GPP——總初級(jí)生產(chǎn)力，單位為克碳每平方米每年（gCm-2yr-1Ra——植物自養(yǎng)呼吸，單位為克碳每平方米每年（gCm-2yr-1）。注：若能夠即時(shí)獲取城市區(qū)域范圍內(nèi)、評(píng)估時(shí)6.2確定核算的地理邊界根據(jù)評(píng)估目的，確定區(qū)域森林碳匯量評(píng)估的地理邊界，評(píng)估區(qū)域?yàn)樾姓卧缡?、區(qū)、街道；也可為功能相對(duì)完整的生態(tài)系統(tǒng)地域單元（如林場(chǎng)、森林公園等），以及由不同生態(tài)系統(tǒng)類型組合而成的特定地域單元（如自然保護(hù)區(qū)、風(fēng)景名勝區(qū)等）。6.3確定評(píng)估方法6.3.1碳匯量獲取方式城市森林碳匯量的獲取方式為：——基于每木調(diào)查、激光雷達(dá)等手段開(kāi)展樣地調(diào)查計(jì)算林地蓄積量、林地生物量和林地碳儲(chǔ)量獲取城市森林的地面碳匯量；——基于渦度相關(guān)法獲取城市森林的渦度碳匯量；——基于衛(wèi)星遙感圖像，通過(guò)預(yù)處理后的遙感影像計(jì)算植被凈初級(jí)生產(chǎn)力獲取森林的遙感碳匯量。6.3.2評(píng)估方法遙感碳匯量可通過(guò)地面碳匯量、渦度碳匯量檢驗(yàn)與校正，校正后的城市森林碳匯量為最終的碳匯量。根據(jù)評(píng)估區(qū)域內(nèi)的生態(tài)系統(tǒng)類型、分布、氣候、土壤特征和數(shù)據(jù)積累情況，按照數(shù)據(jù)、資料的可獲取性，城市森林碳匯量評(píng)估的準(zhǔn)確性和科學(xué)性順序?yàn)檫b感碳匯量、渦度碳匯量、地面碳匯量。6.4核算評(píng)估6.4.1核算評(píng)估流程城市森林碳匯量核算評(píng)估流程見(jiàn)圖2。8圖2城市森林碳匯量核算評(píng)估流程圖6.4.2樣地碳匯量數(shù)據(jù)處理6.4.2.1將每個(gè)樣地定位位置及測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行整理及數(shù)字化歸檔，分析得出樣地的森林生物量情況，生成樣地位置矢量圖。森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量計(jì)算方法按附錄C執(zhí)行。深圳部分樹(shù)種單木生物量異速生長(zhǎng)方程詳見(jiàn)附錄D。深圳優(yōu)勢(shì)樹(shù)種生物量擴(kuò)展因子、基本木材密度與根莖比參考值詳見(jiàn)附錄E。6.4.2.2采用IPCC規(guī)定的庫(kù)—差別方法估算城市森林實(shí)測(cè)碳匯量，在不同林地類型、優(yōu)勢(shì)樹(shù)種、齡組的每一類代表性樣地內(nèi)，獲取各樣方的單位面積碳匯量數(shù)據(jù)，并結(jié)合森林資源一張圖管理數(shù)據(jù)中的相應(yīng)林地面積，獲得城市森林的地面碳匯量。6.4.3碳通量塔碳匯量數(shù)據(jù)處理通過(guò)渦度相關(guān)法測(cè)二氧化碳通量，數(shù)據(jù)處理方式按GB/T33696規(guī)定執(zhí)行，獲得城市森林的渦度碳匯量。6.4.4遙感碳匯量數(shù)據(jù)處理通過(guò)預(yù)處理后的遙感影像計(jì)算植被凈初級(jí)生產(chǎn)力，獲取森林的遙感碳匯量。將遙感反演的城市市域范圍內(nèi)碳匯結(jié)果與森林資源管理一張圖矢量數(shù)據(jù)進(jìn)行疊加，分析處理后獲取不同林地類型、優(yōu)勢(shì)樹(shù)種、齡組的每一類代表性樣地對(duì)應(yīng)的遙感碳匯量值。6.4.5城市森林碳匯量矯正計(jì)算6.4.5.1基于碳匯效率計(jì)算通過(guò)計(jì)算城市森林樣點(diǎn)實(shí)測(cè)碳匯量與基于凈初級(jí)生產(chǎn)力計(jì)算的遙感碳匯量的比值得到代表性樣地的碳匯效率，計(jì)算見(jiàn)公式（3）。區(qū)域內(nèi)未發(fā)生劇烈自然條件改變或人類活動(dòng)影響時(shí)，碳匯效率可認(rèn)定為穩(wěn)定值，取決于植被干物質(zhì)的凈積累量。CSE=……（3）式中：CSE——碳匯效率；yobs——實(shí)測(cè)樣地碳匯，單位為噸碳（tCyremo——遙感碳匯，單位為噸碳（tC）。6.4.5.2森林碳匯量分布計(jì)算由于碳匯效率在全國(guó)范圍內(nèi)隨植被呈現(xiàn)較強(qiáng)的地帶性分布，當(dāng)研究區(qū)植被區(qū)劃類型差異不大時(shí)，可認(rèn)為其是平滑漸變的。使用反距離權(quán)重將樣地碳匯效率數(shù)據(jù)插值為平滑的柵格分布，森林碳匯量分布計(jì)算見(jiàn)公式（4）。ytotal=CSE×yremo……（4）式中：ytotal——森林碳匯量分布，單位為噸碳（tCCSE——碳匯效率；yremo——遙感碳匯，單位為噸碳（tC）。6.4.5.3模型計(jì)算將地面實(shí)測(cè)樣地單位面積碳匯量作為因變量，處理后的基于凈初級(jí)生產(chǎn)力計(jì)算的遙感單位面積碳匯量作為自變量，使用多元線性回歸、支持向量機(jī)和隨機(jī)森林等不同方法分別建立回歸模型，模型可在分層樣本數(shù)據(jù)或所有樣本數(shù)據(jù)上進(jìn)行建模。6.4.6矯正精度評(píng)價(jià)方法6.4.6.1驗(yàn)證方式城市森林碳匯量矯正結(jié)果的驗(yàn)證有兩種方式：——基于生態(tài)系統(tǒng)通量塔觀測(cè)碳匯量成果的直接驗(yàn)證；——基于樣地調(diào)查成果的間接驗(yàn)證。6.4.6.2計(jì)算方法城市森林碳匯量矯正結(jié)果的準(zhǔn)確性通過(guò)矯正值與觀測(cè)值的比較來(lái)評(píng)價(jià)，宜利用統(tǒng)計(jì)參數(shù)來(lái)評(píng)價(jià)矯正效果，如預(yù)測(cè)均方根誤差常被用來(lái)量化模型精度。預(yù)測(cè)均方根誤差的計(jì)算見(jiàn)公式（5）。預(yù)測(cè)均方根誤差數(shù)值越低，表明回歸模型越精確；更多統(tǒng)計(jì)學(xué)參數(shù)還包括決定系數(shù)、平均絕對(duì)誤差、均方根誤差以及相對(duì)均方根誤差等，相關(guān)參數(shù)的計(jì)算見(jiàn)附錄F。RMSEP=…………………式中：RMSEP——預(yù)測(cè)均方根誤差；n——觀測(cè)樣本總數(shù)；E(yi)——第i個(gè)樣地實(shí)測(cè)值；yi——城市森林碳匯量矯正后的第i個(gè)矯正值。6.4.7矯正精度要求按照模型評(píng)價(jià)方法中計(jì)算的五個(gè)指標(biāo)精度要求及等級(jí)劃分應(yīng)符合附錄G。當(dāng)有三個(gè)指標(biāo)的等級(jí)達(dá)到中級(jí)以上，模型等級(jí)為中；當(dāng)有四個(gè)指標(biāo)等級(jí)達(dá)到中級(jí)以上，模型等級(jí)為優(yōu)。最終選擇的模型精度等級(jí)應(yīng)達(dá)到中級(jí)以上。6.5撰寫城市森林碳匯量評(píng)估報(bào)告出具城市森林碳匯量評(píng)估報(bào)告，報(bào)告大綱見(jiàn)附錄H。7質(zhì)量管理與控制按GB/T26424和GB/T38590所述的方式進(jìn)行質(zhì)量保證和質(zhì)量控制。（規(guī)范性）調(diào)查方法A.1激光雷達(dá)碳匯監(jiān)測(cè)激光雷達(dá)碳匯監(jiān)測(cè)的總體技術(shù)要求、準(zhǔn)備工作、樣地?cái)?shù)據(jù)獲取、數(shù)據(jù)處理等見(jiàn)GB/T36100、DB42/T2073和《溫室氣體自愿減排項(xiàng)目方法學(xué)造林碳匯（CCER—14—001—V01）》。A.2樣地觀測(cè)A.2.1喬木樣方（帶、線）設(shè)置在面狀斑塊中心點(diǎn)設(shè)置1個(gè)20m×20m喬木樣方，或者在不同位置設(shè)置喬木樣方4個(gè)，具體根據(jù)斑塊的形狀確定，見(jiàn)圖A.1。圖A.1喬木樣方設(shè)置示意圖A.2.2灌木樣方（帶、線）設(shè)置灌木面狀斑塊設(shè)置2個(gè)5m×5m樣方；設(shè)置1個(gè)喬木樣方的，在喬木樣方的2個(gè)對(duì)角各設(shè)置1個(gè)灌木樣方；設(shè)置4個(gè)喬木樣方的，應(yīng)在對(duì)角的2個(gè)喬木樣方中的外角各設(shè)置1個(gè)灌木樣方，見(jiàn)圖A.2。圖A.2灌木樣方設(shè)置示意圖A.2.3草本樣方（帶、線）設(shè)置喬木面狀斑塊設(shè)置5個(gè)1m×1m草本樣方；在灌木樣方中，設(shè)置草本樣方1個(gè)。圖A.3草本樣方設(shè)置示意圖A.2.4疏林、四旁樹(shù)、散生木樣方設(shè)置疏林、四旁樹(shù)和散生木主要樹(shù)種為喬木，不設(shè)定固定樣方。對(duì)深圳主要常見(jiàn)樹(shù)種按徑階或齡級(jí)分別選擇3～5株標(biāo)準(zhǔn)木，編號(hào)掛牌、標(biāo)定具體位置。A.2.5林帶設(shè)置選取具有代表性的林木樣帶長(zhǎng)度200m。A.3調(diào)查和數(shù)據(jù)采集A.3.1樣地基本信息調(diào)查詳細(xì)記錄樣地的基本信息，包括樣地編號(hào)、地理位置、樣地面積及形狀、地貌地形、植被特征、土壤類型、干擾情況及管理措施等信息，見(jiàn)附錄I中表I.1。A.3.2森林?jǐn)?shù)據(jù)采集和取樣A.3.2.1地上生物量A.3.2.1.1喬木層數(shù)據(jù)采集包括喬木樹(shù)種生物量建模數(shù)據(jù)采集和喬木層樣地?cái)?shù)據(jù)采集，喬木樹(shù)種生物量建模數(shù)據(jù)采集和喬木層樣地?cái)?shù)據(jù)采集應(yīng)符合以下要求：——喬木樹(shù)種生物量建模數(shù)據(jù)采集。在樣地外，選擇一定比例的喬木層優(yōu)勢(shì)樹(shù)種，進(jìn)行全株各器官生物量收獲實(shí)測(cè)，獲取樹(shù)干、樹(shù)枝、樹(shù)葉、樹(shù)根生物量、樹(shù)干材積及樹(shù)干密度，建立優(yōu)勢(shì)樹(shù)種生物量異速生長(zhǎng)方程，具體按LY/T2259規(guī)定執(zhí)行；——喬木層樣地?cái)?shù)據(jù)采集。記錄不同類型樣地的喬木層調(diào)查因子。喬木林樣地中，詳細(xì)記錄所有掛牌物種的編號(hào)、樹(shù)種名稱、每木胸徑、每一物種至少測(cè)定3株樹(shù)高，不足3株全部測(cè)定樹(shù)高，見(jiàn)附錄I中表I.2。較密集或較均質(zhì)的竹林樣地中，可隨機(jī)選擇4個(gè)2m×2m的樣方，分別測(cè)定每株竹子的胸徑、竹高；對(duì)于較稀疏的竹林樣地，詳細(xì)記錄每株胸徑和平均竹高，見(jiàn)附錄A.3.2.1.2灌木層調(diào)查步驟為：a)調(diào)查灌木層蓋度、樹(shù)種名稱（包括直徑＜5.0cm的幼樹(shù)，株高＜50cm不計(jì)入）、株數(shù)、平均冠幅和平均高度，見(jiàn)附錄I中表I.4；b)選擇樣方中3株平均大小（根徑與高度處于平均水平）的標(biāo)準(zhǔn)灌木，采用全株收獲法分別測(cè)定3株標(biāo)準(zhǔn)木地上干、枝、葉和地下根系的鮮重。選取干、枝、葉和根樣品（200g～500g）帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定其含水率。如不足200g，全部作為樣品帶回測(cè)定。如果灌木為叢生狀，則在樣方內(nèi)選擇1～2叢平均冠幅的灌叢，采用完全收獲法測(cè)定鮮重和樣品重，帶樣品回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定其含水率，見(jiàn)附錄I中表I.5。A.3.2.1.3草木層調(diào)查步驟為：a)調(diào)查樣方內(nèi)草本植物種類、叢數(shù)量、平均高度、蓋度，全株收獲草本樣方中所有植物，稱其鮮重；b)混合采集200g左右樣品，稱其鮮重，帶回室內(nèi)測(cè)含水率，見(jiàn)附錄I中表I.6。A.3.2.2地下生物量地下生物量可同喬木全株生物量收獲法和灌木層全株生物量收獲法中根的測(cè)定同時(shí)進(jìn)行。在全株收獲時(shí)測(cè)量挖掘面積，以便獲得單位面積的地下生物量。A.3.2.3枯落物枯落物調(diào)查步驟為：a)調(diào)查樣方內(nèi)枯落物的厚度，收集樣方內(nèi)全部枯落物，包括各種枯枝、葉、果、枯草、半分解部分等枯死混合物，剔除其中石礫、土塊等非有機(jī)物質(zhì)，用塑料網(wǎng)袋收集稱鮮重；b)每個(gè)樣方混合采集枯落物樣品200g左右，稱鮮重，帶回測(cè)含水率，見(jiàn)附錄I中表I.7。A.3.2.4枯死木枯死木按枯立木和枯倒木進(jìn)行調(diào)查，調(diào)查步驟為：a)對(duì)于枯立木，測(cè)定胸徑和高度，記錄其枯立木分解狀態(tài)，見(jiàn)附錄I中表I.8；b)對(duì)于枯倒木，測(cè)定其兩頭直徑和長(zhǎng)度。如果形狀不規(guī)則，可按1m為區(qū)分段，測(cè)定每一區(qū)分段兩端的直徑，計(jì)算體積；且記錄密度級(jí)，見(jiàn)附錄I中表I.9；不同密度級(jí)各收集至少2份枯倒木，帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定干重。A.3.2.5土壤碳庫(kù)土壤碳庫(kù)采樣包括土壤密度和土壤有機(jī)碳含量的測(cè)定，數(shù)據(jù)采集步驟如下：a)每個(gè)樣地挖掘1個(gè)土壤剖面，按照LY/T2250規(guī)定執(zhí)行；b)每個(gè)剖面按0cm～10cm、10cm～30cm、30cm～100cm的土壤深度分層取樣；如土層厚度<100cm，按實(shí)際厚度分層取樣；c)土壤密度測(cè)定采用環(huán)刀法，每個(gè)土層環(huán)刀（100cm3）取樣3個(gè)，稱重記錄環(huán)刀土樣的鮮重后帶回實(shí)驗(yàn)室；d)每個(gè)剖面按上述分層，每層取3個(gè)點(diǎn)混合土樣，帶回實(shí)驗(yàn)室測(cè)定。A.3.2.6疏林、散生木和四旁樹(shù)數(shù)據(jù)采集對(duì)所有掛牌樹(shù)種測(cè)定其胸徑、樹(shù)高和生長(zhǎng)狀況。凈初級(jí)生產(chǎn)力計(jì)算公式B.1凈初級(jí)生產(chǎn)力計(jì)算基于過(guò)程模型計(jì)算植被的凈初級(jí)生產(chǎn)力，計(jì)算見(jiàn)公式（B.1）。NPP=APAR×ε…………（B.1）式中：NPP——凈初級(jí)生產(chǎn)力，單位為克碳·每平方米·每月（gC·m-2·月APAR——光合有效輻射，單位為兆焦耳·每平方米·每月（MJ·m-2·月ε——光能利用率，單位為克碳·每兆焦耳（B.2光合有效輻射計(jì)算B.2.1光合有效輻射的計(jì)算見(jiàn)公式（B.2）。APAR=SOL×FPAR×0.5……（B.2）式中：APAR——光合有效輻射，單位為兆焦耳·每平方米·每月（MJ·m-2·月SOL——太陽(yáng)總輻射量，單位為兆焦耳·每平方米·每月（MJ·m-2·月FPAR——植被層對(duì)入射光合有效輻射的吸收比例。B.2.2植被層對(duì)入射光合有效輻射的吸收比例計(jì)算見(jiàn)公式（B.3）。FPAR=+FPARmin………………式中：FRAR——植被層對(duì)入射光合有效輻射的吸收比例；NDVI——通過(guò)遙感數(shù)據(jù)獲得的歸一化植被指數(shù)；NDVImin——月平均歸一化植被指數(shù)最小閾值；FPARmax——月平均歸一化植被指數(shù)最大閾值對(duì)應(yīng)的常量值；FPARmin——月平均歸一化植被指數(shù)最小值對(duì)應(yīng)的常量值；NDVImax——月平均歸一化植被指數(shù)最大閾值。B.3光能利用率計(jì)算光能利用率的計(jì)算見(jiàn)公式（B.4）。ε=Tε1×Tε2×Wε×εmax…………………（B.4）式中：ε——光能利用率，單位為克碳·每兆焦耳（gC·MJ-1Tε1——低溫對(duì)光能利用率的脅迫系數(shù)；Tε2——高溫對(duì)光能利用率的脅迫系數(shù)；Wε——水分脅迫影響系數(shù)；εmax——理想條件下的最大光能利用率，單位為噸碳·每兆焦耳（gC·MJ-1）。B.4溫度脅迫因子計(jì)算B.4.1植物生長(zhǎng)最適溫度下的溫度脅迫因子計(jì)算見(jiàn)公式（B.5）。Tε1=0.8+0.02×Topt-0.0005×[Topt]2……………（B.5）式中：Tε1——植物生長(zhǎng)最適溫度下的溫度脅迫因子；Topt——植物生長(zhǎng)的最適溫度，為某一區(qū)域一年內(nèi)歸一化植被指數(shù)值達(dá)到最高時(shí)的當(dāng)月平均氣溫，單位為攝氏度(℃)。當(dāng)某一月平均溫度小于或等于-10℃時(shí)，其值取0。B.4.2植物生長(zhǎng)環(huán)境溫度從最適溫度向高溫或低溫變化時(shí)的溫度脅迫因子計(jì)算見(jiàn)公式（B.6）。Tε2=………式中：Tε2——植物生長(zhǎng)環(huán)境溫度從最適溫度向高溫或低溫變化時(shí)的溫度脅迫因子；Topt——植物生長(zhǎng)的最適溫度，單位為攝氏度(℃);T——某一月平均溫度，單位為攝氏度(℃)。B.5水分脅迫影響系數(shù)計(jì)算水分脅迫影響系數(shù)計(jì)算見(jiàn)公式（B.7）。Wε=0.5+0.5×E/EP…………………（B.7）式中：Wε——水分脅迫影響系數(shù)；E——月蒸散量，單位為毫米（mm）；EP——月潛在蒸散量，單位為毫米（mm）。森林生態(tài)系統(tǒng)碳儲(chǔ)量計(jì)算方法C.1總碳儲(chǔ)量城市森林的總碳儲(chǔ)量是監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)各碳庫(kù)的碳儲(chǔ)量之和。按公式（C.1）進(jìn)行計(jì)算。C總=C喬+C灌+C草+C枯死木+C枯落物+C土壤……（C.1）式中：C總——城市森林總的碳儲(chǔ)量，單位為噸碳（tCC喬——喬木層碳儲(chǔ)量，單位為噸碳（tC）；C灌——林下灌木層碳儲(chǔ)量，單位為噸碳（tCC草——草本層碳儲(chǔ)量，單位為噸碳（tC）；C枯死木——枯死木碳儲(chǔ)量，單位為噸碳（tCC枯落物——枯落物碳儲(chǔ)量，單位為噸碳（tCC土壤——土壤碳儲(chǔ)量，單位為噸碳（tC）。C.2喬木層碳儲(chǔ)量C.2.1喬木層總碳儲(chǔ)量喬木層總碳儲(chǔ)量為喬木層各樹(shù)種地上與地下碳儲(chǔ)量之和，按公式（C.2）進(jìn)行計(jì)算。C喬=C地上+C地下………………（C.2）式中：C喬——喬木層碳儲(chǔ)量，單位為噸碳（tC）；C地上——喬木層地上碳儲(chǔ)量，單位為噸碳（tCC地下——喬木層地下碳儲(chǔ)量，單位為噸碳（tC）。C.2.2喬木層地上碳儲(chǔ)量C.2.2.1喬木層地上碳儲(chǔ)量計(jì)算喬木層地上碳儲(chǔ)量為監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)所有森林類型喬木層地上碳儲(chǔ)量之和，喬木層地上碳儲(chǔ)量為喬木層地上生物量與含碳率的乘積，按公式（C.3）進(jìn)行計(jì)算。C喬地上=式中：C喬地上——喬木層地上碳儲(chǔ)量，單位為噸碳（tC）；m——森林類型數(shù)；n——喬木種數(shù)；B地上ij——第i森林類型第j樹(shù)種單位面積地上生物量，單位為噸每公頃（t/hm2CFj——j樹(shù)種的含碳率，不同樹(shù)種的含碳率可通過(guò)實(shí)際測(cè)定獲得；Ai——第i森林類型面積，單位為每公頃（hm2C.2.2.2地上生物量計(jì)算C.2.2.2.1通過(guò)喬木層樣地調(diào)查獲得不同樹(shù)種的胸徑、樹(shù)高等測(cè)樹(shù)因子數(shù)據(jù)后，可采用附錄E中所列喬木樹(shù)種的生物量異速生長(zhǎng)方程。各樣地單位面積地上生物量的測(cè)算優(yōu)先采用生物量異速生長(zhǎng)方程法。如果沒(méi)有可用的生物量方程，可用生物量擴(kuò)展因子法。C.2.2.2.2采用生物量異速生長(zhǎng)方程法計(jì)算地上生物量。第i森林類型第j樹(shù)種單位面積地上生物量按公式（C.4）進(jìn)行計(jì)算。第i森林類型第j樹(shù)種樣地單株樹(shù)木地上生物量計(jì)算方法見(jiàn)DB31/T1234—2020中6.2.2.2。B地上ij=kj/A樣i×M地上ij……………（C.4）式中：B地上ij——第i森林類型第j樹(shù)種單位面積地上生物量，單位為噸（t）；A樣i——第i森林類型樣地面積，單位為每公頃（hm2kj——樣地內(nèi)j種喬木的株數(shù)；M地上ij——第i森林類型第j樹(shù)種樣地單株樹(shù)木地上生物量，單位為噸（t）。C.2.2.2.3采用生物量擴(kuò)展因子法計(jì)算地上生物量。第i森林類型第j樹(shù)種單位面積地上生物量按公式（C.5）進(jìn)行計(jì)算。在選擇生物量擴(kuò)展因子和基本木材密度時(shí)，應(yīng)首先考慮實(shí)測(cè)參數(shù)，其次可考慮最新國(guó)家水平的參考值，見(jiàn)附錄E。B地上ij=Vij×BEFij×SVDij……………（C.5）式中：B地上ij——第i森林類型第j樹(shù)種單位面積地上生物量，單位為噸（t）；Vij——第i森林類型第j樹(shù)種單位面積蓄積量，單位為立方米每公頃（m3/hm2BEFij——第i森林類型第j樹(shù)種的生物量擴(kuò)展因子；SVDij——第i森林類型第j樹(shù)種的基本木材密度，單位為噸每公頃（t/hm2）。C.2.3喬木層地下碳儲(chǔ)量C.2.3.1喬木層地下碳儲(chǔ)量是監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)所有森林類型喬木層地下碳儲(chǔ)量之和。喬木層地下碳儲(chǔ)量為喬木層地下碳儲(chǔ)量與含碳率的乘積。喬木層地下碳儲(chǔ)量按公式（C.6）進(jìn)行計(jì)算。C喬地下=式中：C喬地下——喬木層地下碳儲(chǔ)量，單位為噸（tm——森林類型數(shù)；n——喬木種數(shù)；B地下ij——第i森林類型第j樹(shù)種單位面積地下生物量，單位為噸（t）；CFj——j樹(shù)種的含碳率，用%表示。C.2.3.2第i森林類型第j樹(shù)種單位面積地下生物量按公式（C.7）進(jìn)行計(jì)算。在選擇樹(shù)木根莖比時(shí)，應(yīng)首先考慮實(shí)測(cè)參數(shù)。若沒(méi)有，可參考最新國(guó)家水平的參考值，見(jiàn)附錄F。B地下ij=B地上ij×Rij………（C.7）B地下ij——第i森林類型第j樹(shù)種單位面積地下生物量，單位為噸（tB地上ij——第i森林類型第j樹(shù)種單位面積地上生物量，單位為噸（tRij——第i森林類型第j樹(shù)種的樹(shù)木根莖比。C.3灌木層碳儲(chǔ)量灌木層生物量采用樣本收獲法，推算獲取單位面積灌木層生物量數(shù)據(jù)。區(qū)域灌木層生物量是監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)所有灌木層生物量之和（含地下部分生物量），灌木層的碳儲(chǔ)量為灌木層生物量與含碳率的乘積。按公式（C.8）進(jìn)行計(jì)算。C灌=式中：C灌i——灌木層的碳儲(chǔ)量，單位為噸（t）；B灌i——第i森林類型灌木層單位面積生物量的平均值，單位為噸（tCF灌——灌木層含碳率，用%表示。C.4草木層碳儲(chǔ)量草本層生物量采用樣本收獲法測(cè)定，推算獲取草本層單位面積生物量數(shù)據(jù)。區(qū)域草本層生物量是監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)所有森林類型草本層生物量之和（含地下部分生物量草本層的碳儲(chǔ)量為本層生物量與含碳率的乘積。按公式（C.9）進(jìn)行計(jì)算。C草=式中：C草——草本層的碳儲(chǔ)量，單位為噸（t）；B草i——第i森林類型草木層單位面積生物量的平均值，單位為噸（tCF草——草木層含碳率，用%表示。C.5枯落物碳儲(chǔ)量采用樣本收獲法測(cè)定枯落物樣品的生物量，推算獲得單位面積枯落物層的生物量數(shù)據(jù)。區(qū)域枯落物層生物量是監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)所有類型森林枯落物層生物量之和，枯落物的碳儲(chǔ)量是其生物量與含碳率的乘積。按公式（C.10）進(jìn)行計(jì)算。C枯落木=式中：C枯落物——枯落物的碳儲(chǔ)量，單位為噸（t）；B枯落物i——第i森林類型枯落物層單位面積生物量，單位為噸（tCF枯落物——枯落物層含碳率，用%表示。C.6枯死木碳儲(chǔ)量根據(jù)枯死木的性質(zhì)，以及殘留的枯死木部分（全樹(shù)、枝葉等）計(jì)算單株枯死木生物量，具體估算方法同喬木層單株生物量估算方法，并通過(guò)累加推算獲得枯死木的單位面積生物量數(shù)據(jù)。區(qū)域枯死木生物量是監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)所有類型森林枯死木生物量之和，枯死木的碳儲(chǔ)量是其生物量與含碳率的乘積。按公式（C.11）進(jìn)行計(jì)算。C枯死木=式中：C枯死物——枯死木的碳儲(chǔ)量，單位為噸（t）；B枯死木i——第i森林類型單位面積枯死木生物量，單位為噸（tCF枯死木——枯死木含碳率，用%表示。注：城市森林作為人工林，人為經(jīng)營(yíng)管理強(qiáng)度大，枯死木碳庫(kù)在監(jiān)測(cè)C.7土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量C.7.1監(jiān)測(cè)區(qū)域內(nèi)城市森林的土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量，按公式（C.12）進(jìn)行計(jì)算。ToC=Σ1Ai×SoCi………………式中：TOC——區(qū)域土壤有機(jī)碳儲(chǔ)量，單位為噸（t）；SoCi——第i種森林類型的土壤有機(jī)碳密度，單位為噸每公頃（t/hm2）。C.7.2土壤有機(jī)碳密度按公式（C.13）進(jìn)行計(jì)算。SoC=C×D×E×…………式中：SoC——土壤有機(jī)碳密度，單位為千克每平方米（kg/m2C——土壤有機(jī)碳含量，單位為克每千克（g/kgD——土壤密度，單位為毫克每立方米（g/m3E——土壤厚度，單位為厘米（cm）；G——直徑≥2mm的石礫所占體積的百分比，用%表示。深圳部分樹(shù)種單木生物量異速生長(zhǎng)方程深圳部分樹(shù)種單木生物量異速生長(zhǎng)方程見(jiàn)表D.1。表D.1深圳部分樹(shù)種單木生物量異速生長(zhǎng)方程表Schimasuperba（WT=WS+WB+WL）WS=0.04188(D2H)0.9426WB=0.01208(D2H)0.8687WL=0.00313(D2H)0.9418WR=0.01645(D2H)0.9002《基于GIS的城市森林深圳市塘朗山為例》BischofiajavanicaWS=0.0319*(D2H)^0.9357WB=0.0111*（D2H）^0.8852WL=0.004*(D2H)^0.9589WR=0.0025*(D2H)^1.0584FicusmicrocarpaW全株=10.4+0.189(D2H)+0.00231(D2H)2-0.00000804(D2H)3LiriodendronchinenseW=0.06393D2.61147CunninghamialanceolataWS=0.0085(D2H)1.1072WB=0.0017(D2H)1.0919WL=0.0007D3.8866WR=0.08(D2H)0.6462Camphoraoficinarum地上：WA=0.00525D2.92904H0.45375地下：WB=0.03982D2.48635H-0.04338Triadicasebifera—AcaciaconfusaWT=1.4256(D2H)0.568《基于GIS的城市森林深圳市塘朗山為例》PhyllanthusemblicaW=0.098*(D2H)0.727表D.1深圳部分樹(shù)種單木生物量異速生長(zhǎng)方程表（續(xù)）AporosadioicaWS=0.0319*(D2H)0.9357WB=0.0111*（D2H）0.8852WL=0.004*(D2H)0.9589WR=0.0025*(D2H)1.0584GleditsiasinensisWS=0.2030D1.9500WB=0.0042D3.2400WL=0.00085D3.2300WR=0.00085D3.2300Litchichinensis地上：WS=0.184D2.170H0.078WB=0.473D2.672H-1.764WL=0.270D3.831H-3.450地下：WR=0.201D3.227H-1.989Pinusmassoniana地上：地下：WB=0.008828D2.73828H-0.080255(D≥WB=0.043674D1.74485H-0.080255(D＜MachilusnanmuW=2.6211(D2H)0.8565錐CastanopsischinensisWS=0.0541*(D2H)1.0124WB=0.0339*(D2H)0.8357WL=0.0125*(D2H)0.8258WR=0.0047*(D2H)1.0419AporosadioicaWT=1.4256(D2H)0.568CasuarinaequisetifoliaWS=0.0359(D2H)0.9509WB=0.0407(D2H)0.7246WL=0.194(D2H)0.433WR=0.0089(D2H)0.9363表D.1深圳部分樹(shù)種單木生物量異速生長(zhǎng)方程表（續(xù)）ElaeocarpusdecipiensW=1.422+0.028(D2H)RobiniapseudoacaciaWS=0.3230+0.015(D2H)WB=0.098+0.002(D2H)WL=0.178+0.007(D2H)WR=0.685+0.32(D2H)RhuschinensisW=0.08+0.028*D2HDaphniphyllummacropodumW=0.1726D2.3686TriadicacochinchinensisW=0.9(D2H)0.9614LinderaglaucaW=0.061*(D2H)0.915BaeckeafrutescensW=0.077*(D2H)0.469DesmoschinensisW=0.4098D1.0615H0.5438《基于GIS的城市森林深圳市塘朗山為例》GlochidionpuberumW=0.063*(D2H)0.715GardeniajasminoidesWT=1.4256(D2H)0.568RhaphiolepisindicaW=0.087(D2H)0.574—注1：表中WS、WB、WL、WR分別為計(jì)算樹(shù)種的干、枝、葉和地下部分。W為生物量，WS為樹(shù)種的干部分生物量，WB為樹(shù)種的枝部分生物量，WL為樹(shù)種的葉部分生物量，WR為樹(shù)種的地下部分（資料性）深圳優(yōu)勢(shì)樹(shù)種生物量擴(kuò)展因子、基本木材密度與根莖比參考值E.1深圳優(yōu)勢(shì)樹(shù)種生物量擴(kuò)展因子參考值深圳優(yōu)勢(shì)樹(shù)種生物量擴(kuò)展因子參考值見(jiàn)表E.1。表E.1深圳優(yōu)勢(shì)樹(shù)種生物